Вынесением в натуру называются геодезические работы по определению на местности проекта территориального и внутрихозяйственного землеустройства, или проекта межевания земель. Исходными данными для выполнения таких работ являются пункты геодезического обоснования с исходными координатами и проектные координаты межевых знаков (Рис. 2.1).

Следовательно, по своему содержанию разбивочные работы противоположны съёмочным работам. При съёмочных работах строится информационная модель местности путем измерения углов и длин линий от исходных пунктов городского геодезического обоснования до характерных точек местности. При разбивочных работах - от исходных пунктов ГГО откладываются вычисленные заранее разбивочные элементы для получения на местности характерных точек, определяющих границы земельного участка.

Проектные (аналитические) координаты межевых знаков (поворотных точек) измеряются с топографической основы, на которой выполняется проектирование границ территориальных зон, земельных участков или иных объектов недвижимости.

Необходимая точность определения на местности выполненного проекта межевания регламентируется следующими нормативными документами и в зависимости от категории земель приведена в следующей таблице.

Рис. 2.1. Схема разбивки проекта территориального землеустройства

Табл. 2.1. Нормативная точность выноса на местность межевых знаков

Таким образом, можно отметить, что в ряде случаев выполнения проекта межевания, заданная точность положения на местности межевых знаков не соответствует используемому картографическому материалу. Поэтому при подготовке данных для вычисления геодезических разбивочных элементов необходимо использовать графо-аналитический метод подготовки.

При использовании этого метода различают два варианта:

1. При переносе проекта межевания на местность необходимо обеспечить не только заданную точность взаимного положения межевых знаков, но и внутренних размеров или элементов территориальной зоны или земельного участка. Например, углы между сторонами должны быть равны 90⁰, а длины линий 500000 м.;

2. Необходимо обеспечить только заданную точность взаимного положения межевых знаков.

Для наиболее простого - второго варианта, измеренные с топографического плана графические координаты межевых знаков дописывают до заданной точности подготовки данных при вынесении проекта межевания на местности. Например, при заданной точности положения межевого знака 10 см., измеренные графические координаты должны быть дописаны до 1 см.

В том случае, когда при переносе важны и внутренние элементы проекта графические координаты, дописанные до соответствующей точности, можно использовать только для первого межевого знака и ориентирования всей территориальной зоны, а координаты остальных межевых знаков вычислять через проектные элементы с заданной точностью.

Предположим, что межевые знаки, закрепляющие границы территориальной зоны (Рис. 2.1), необходимо вынести на местности с СКО 1 см. а использованный картографический материал 1:10000.

Табл. 2.2. Преобразование графических координат межевых знаков в аналитические координаты

Отметим, что количество значащих цифр при дописывании аналитических координат и при подготовке данных для выноса в натуру на единицу больше по сравнению с заданной точностью положения межевых знаков на местности.

В том случае, когда необходимо обеспечить с заданной точностью внутренние элементы границ территориальной зоны, вычисление аналитических координат необходимо выполнять в таблице следующего вида.

Табл. 2.3. Вычисление аналитических координат межевых знаков

В таблице 2.3 приняты следующие обозначения:

R - исходный дирекционный угол для ориентирования границ территориальной зоны (вычисляется по графическим координатам начального межевого знака А и межевого знака В);

б - дирекционные углы границ территориальной зоны, вычисляемые через исходный дирекционный угол R и проектные углы между сторонами территориальной зоны 90⁰00'00»;

S - проектный размер сторон территориальной зоны;

При заданной точности построения на местности проектного угла в=5^» точность вычисления дирекционных углов составляет 0.5^», а при m=0.01 м точность вычисления аналитических координат 0.001 м.

Подводя итоги исследований, выполненных в этом разделе можно отметить, что при подготовке данных для вынесения проекта межевания на местности имеют место два вида точности:

Точность разбивки проекта межевания относительно ситуации на местности. Эта точность обусловливается масштабом картографического материала, на котором выполняется проектирование;

Точность вынесения в натуру взаимного межевых знаков и внутренних элементов проекта межевания. Эта точность обусловлена графоаналитическим способом подготовки данных.

2.2 Элементы разбивочных работ

Рис. 2.2. Схема вычисления разбивочного угла

Вычисление разбивочного угла выполняется по следующим формулам

_ПР = _2-A - _2-1 =50⁰14'41.2»-333⁰15'40.7»=76⁰59'00.5»,

(2.1)

где X₁, Y₁, X₂, Y₂ - соответственно исходные координаты геодезического обоснования;

X_A, Y_A - проектные координаты разбиваемого межевого знака.

Методика построения на местности проектного (разбивочного) угла приведена на рисунке 2.3 и заключается в следующем:

Над исходным пунктом городского геодезического обоснования (точка 2) устанавливается теодолит, а над точкой 1 визирное приспособление;

Теодолит наводится на точку 1 и снимается отчет по горизонтальному кругу, который, желательно, должен быть близок к нулю градусов. Например, ₁ = 0⁰ 01'12». Затем вычисляется проектное значение угла, которое устанавливается на горизонтальном круге теодолита _ПР=₁+_ПР=0⁰01'12»+76⁰59'00.5»=77⁰00'12».

На расстоянии L₁ (оно должно быть меньше расстояния до проектной точки) в биссектор визирной трубы теодолита вводится визирная цель, которая затем закрепляется на местности. После этого на расстоянии L₂ (оно должно быть больше расстояния до проектной точки) повторяют указанные действия и получают вторую точку. Натягивая между закрепленными точками леску или проволоку, получают искомое проектное направление.

Для повышения точности отложения проектного угла и исключения ряда инструментальных ошибок указанные операции выполняют при втором положении горизонтального круга. За окончательное значение линии, закрепляющее на местности проектный угол, берут среднее значение.

Для повышения точности построения проектного угла на местности используется следующая методика, показанная на рисунке 2.4:

1. На предварительно построенное на местности проектное значение разбивочного угла устанавливают визирное приспособление;

2. Полученный угол измеряют необходимым числом приемов;

3. Сравнивают измеренное значение разбивочного направления с проектным, в результате которого вычисляют поправку по формуле (2.2);

4. Поправку за редуцирование откладывают перпендикулярно длине линии стальной компарированной рулеткой.

Рис. 2.3. Методика построения на местности проектного направления

Формула для вычисления поправки за редуцирование вытекает из рисунка 2.4.

(2.2)

д - поправка за редуцирование в линейной мере:

Рис. 2.4. Методика уточнения на местности вынесенного проектного направления

Точность построения на местности проектного угла зависит от инструментальных ошибок m_И, ошибок внешних условий m_В, ошибок фиксации проектного угла m_Ф. В этом случае можно записать

. (2.3)

Применяя к выражению (2.3) принцип равного влияния и, устанавливая коэффициент ничтожного влияния для воздействия внешних условий, имеем

(2.4)

Например, при необходимой точности построения проектного угла m=5.2» инструментальная точность применяемого теодолита должна быть не грубее m=3.7», а технология построения проектного угла должна соответствовать технологии измерения углов в полигонометрии 4 класса (выбор технологии выполняется на основании данных, приведенных в табл. 2.3). Точность фиксации проектного угла в линейной мере (m_L) может быть вычислена с использованием следующего выражения

(2.5)

Подставляя вместо m_Ф предвычисленное значение необходимой точности построения на местности разбивочного угла m_в на основании выражения (2.4) имеем

Следовательно, при длине до проектной точки 100 м. необходимая точность фиксации должна быть не грубее 1.8 мм. Значит, при центрировании геодезических инструментов необходимо использовать оптическое центрирование, которое обеспечивает точность порядка 1 мм.

При решении данной задачи влияние внешних условий на выполнение разбивочных работ на основании условия (2.4) не должно превышать

2.2.2 Построение проектной линии

Построение проектной линии заключается в отложении от исходного пункта вычисленной заранее длины линии по заданному направлению. Горизонтальное проложение длины линии вычисляют по координатам пунктов исходной геодезической основы и проектным координатам разбиваемой точки.

Рис. 2.5. Вычисление проектной длины линии

Формулы для вычисления проектной длины линии, для варианта, изображенного на рис. 2.5, имеют следующий вид.

(2.6)

Отложение проектной линии необходимо выполнять на горизонтальной плоскости. Для этого используют метод ватерпасовки. Другим вариантом решением этой задачи является отложение проектной длины линии по наклонной поверхности, но при этом, поправку за редуцирование следует прибавлять к полученному значению (Рис. 2.5).

Рис. 2.6. Вычисление проектной длины линии

При отложении длины линии мерными приборами необходимо учитывать следующие поправки: поправка за компарирование мерного инструмента; поправка за температуру, за натяжение. При этом все поправки необходимо учитывать с противоположным знаком /12/. Такая методика достаточно сложна и исключает возможность применения светодальномера. Поэтому на практике поступают следующим образом. Приближенно откладывают проектную длину линии, а затем ее точно измеряют тахеометром. Сравнивая измеренную длину линии с ее проектным значением, определяют поправку = S_ИЗМ - S_ПРОЕК, которую откладывают по створу линии с соответствующим знаком.

Точность построения на местности проектной дины линии, так же как и проектного угла, зависит от инструментальных ошибок m_И мерного прибора, ошибок внешних условий m_В, ошибок фиксации проектной длины линии m_Ф. В этом случае можно записать

m_L² = m_И² + m_В² + m_Ф². (2.7)

Применяя к выражению (2.7) принцип равного влияния и, устанавливая коэффициент ничтожного влияния для воздействия внешних условий, имеем

(2.8)

Например, при необходимой точности построения проектной длины линии m_L =5.2 см. инструментальная точность применяемого тахеометра и ошибка фиксации должны быть соответственно не грубее m_И =m_Ф = 3.7 см.

2.3 Построение на местности фигур разбивки

Конструкция фигуры разбивки не оказывает влияния на точность выносимой проектной точки;

Для выполнения разбивки необходимо только один исходный пункт и один исходный дирекционный угол;

Простая организация работ на коротких длинах линий.

Рис. 2.8. Способ полярных координат

Вместе с этим для способа полярных координат отмечаются и следующие недостатки:

Отсутствует контроль качества разбивки проектной точки;

Сложность при организации работ на больших длинах линий.

2.3.3 Разбивка межевого знака линейной засечкой

Разбивка межевого знака А линейной засечкой изображена на рисунке (2.9) и заключается в отложении от исходных пунктов геодезического обоснования разбивочных длин линий (L₁, L₂, L₃). Отметим, что для контроля качества выполнения разбивки исходных пунктов (также как и в прямой угловой засечке) должно быть не менее 3. Пересечение трех окружностей с радиусами, равными разбивочным длинам линий L₁, L₂, L₃, приводит к образованию треугольника ошибок, по размерам сторон которого оценивают качество выполненных разбивочных работ (проверка качества разбивочных работ по аналогии с прямой угловой засечкой выполняется с использованием уравнения (2.9), на основании сторон треугольника ошибок). Поэтому использование в такой схеме разбивки только двух исходных пунктов не оправдано, поскольку не обеспечивает контроль качества разбивки.

При проектировании такой фигуры разбивки следует придерживаться следующих условий:

Углы засечки (углы между смежными направлениями на разбиваемой точке), по возможности, должны находиться в диапазоне от 30⁰ до 150⁰. Оптимальное значение угла засечки, при котором будет отмечаться максимальная точность разбивки 90⁰;

Длина разбивочных элементов не должна превышать длину мерного прибора (L_i < L_ПРИБ).

Рис. 2.9. Способ линейной засечки

Недостатками данной схемы разбивки проектной точки являются следующие моменты:

Зависимость точности вынесения проектной точки от величин углов разбивки;

Сложность в использовании светодальномеров;

Зависимость длины разбивочных элементов от длины мерного прибора (как правило, используется металлическая рулетка длиной 50 м.);

Очень высокая необходимая плотность пунктов исходного геодезического обоснования

2.3.4 Разбивка межевого знака обратной угловой засечкой

Разбивка межевого знака обратной угловой засечкой заключается в измерении с временной точки стояния инструмента углов (в₁,в₂,в₃) на не менее чем 4 исходных пункта геодезического обоснования, а затем редуцировании временной точки в проектное положение (Q, L). Принципиальная схема данного способа изображена на рисунке (2.10).

Рис. 2.10. Схема разбивки точки обратной угловой засечкой